jurnal pengaruh campuran sampah plastik dan …
TRANSCRIPT
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 1||
JURNAL
PENGARUH CAMPURAN SAMPAH PLASTIK DAN KATALIS TERHADAP HASIL
PRODUK PYROLISIS
MIXED EFFECT OF PLASTIC WASTE PRODUCTS AND RESULTS OF CATALYST
PYROLISIS
Oleh :
ANDRI HERU KISWANTO
NPM. 12.1.03.01.0006
Dibimbing oleh:
1. HERMIN ISTIASIH, M.M. M.T.
2. Ir. NURYOSUWITO, M. Eng.
TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NUSANTARA PGRI KEDIRI
2017
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 2||
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 3||
PENGARUH CAMPURAN SAMPAH PLASTIK DAN KATALIS TERHADAP PRODUK
PYROLISIS
Andri Heru Kiswanto
12.1.03.01.0006
Teknik – Teknik Mesin
Hermin Istiasih, MM M.T. Dan Ir. Nuryosuwito, M. Eng.
UNIVERSITAS NUSANTARA PGRI KEDIRI
Abstrak
Andri Heru Kiswanto: Pengaruh Campuran Sampah Plastik Dan Katalis Terhadap Hasil
Produk Pyrolisis, Skripsi, Teknik Mesin,Fakultas Teknik UNP Kediri, 2016
Saat ini berbagai metode telah dikembangkan untuk mengatasi permasalahan yang
ditimbulkan oleh sampah dan metode pirolisis merupakan salah satu metode pengolahan
sampah yang dipandang cukup prospektif untuk dikembangkan karena memiliki beberapa
keuntungan di antaranya memiliki rasio konversi yang tinggi, produk-produknya memiliki
kandungan energi yang tinggi sehingga berpotensi sebagai bahan bakar alternatif.
Berbagai penelitian telah banyak dilakukan untuk melakukan proses pirolisis berbagai
jenis sampah, hanya saja berbagai penelitian pirolisis sampah tersebut umumnya hanya
melibatkan variasi kondisi operasi yang terbatas sehingga variasi produk-produk hasil pirolisis
yang diperoleh memiliki jangkauan yang terbatas. Hal ini tentu saja menyulitkan dalam
melakukan optimasi proses pirolisis dan karekterisasi produk hasil pirolisis sebagai bahan bakar
alternatif karena keterbatasan data-data hasil pirolisis yang ada. Oleh karena itu dalam
penelitian ini akan dilakukan studi terhadap karakteristik pirolisis. Material sampah yang
digunakan adalah katalis dan sampah plastik.
Reaktor pirolisis yang digunakan adalah Batch Type Pyrolizer (BTP) dan produk-
produk hasil dari proses pirolisis yang diperoleh akan dianalisis dengan menggunakan
Gas Chormatography/Mass Spectroscopy (GC/MS), sedangkan analisis kinetika dekomposisi
termal dari bahan yang dikaji dilakukan dengan menggunakan Thermo Gravimetric Analysis
(TGA).
Dari hasil pirolisis dalam kondisi isotermal dari komponen tunggal dan campuran
sampah plastik dan k a t a l i s diketahui bahwa Temperatur akhir pirolisis dan laju
pemanasan mempengaruhi distribusi produk pirolisis untuk semua sampel sampah yang dikaji.
Seiring dengan naiknya temperatur pirolisis maka produk cair dan gas mengalami kenaikan,
sementara produk padat cenderung mengalami penurunan.
Dalam rentang temperatur 400-600oC, temperatur pirolisis 600
oC dengan laju pemanasan
10 oC/menit merupakan temperatur yang ideal untuk mendapatkan produk pirolisis fraksi cair
dan dan fraksi gas yang maksimal untuk semua jenis sampah yang dikaji.
Kata Kunci: pirolisis, k a t a l i s , sampah plastik, optimasi produk pirolisis
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 4||
1. LATAR BELAKANG
Sejak ditemukan pertama kali
pada tahun 1907, penggunaan
plastik dan barang- barang berbahan
dasar plastik semakin meningkat.
Peningkatan penggunaan plastik ini
merupakan kosekwensi dari
berkembangnya teknologi. Industri
dan juga jumlah populasi penduduk.
Di Indonesia, kebutuhan plastik
terus meningkat hingga mengalami
kenaikan rata – rata 200 ton
pertahun. Tahun 2002, tercatat 1,9
ton , di tahun 2003 naik menjadi 2,1
juta ton, selanjutnya tahun 2004
naik lagi menjadi 2,3 juta ton per
tahun. Di tahun 2010, 2,4 juta ton,
dan pada tahun 2011, sudah
meningkat sudah meningkat
menjadi 2,6 juta ton. Akibatnya dari
peningkatan jmlsh plastik ini
bertambah pula sampah plastik.
Berdasarkan Asumsi Kementrian
Lingkungan Hidup (KLH), Setiap
hari penduduk indonesia
menghasilkan 0,8 kg sampah per
orang atau secara total sebanyak 189
ribu ton sampah per hari. Dari
jumlah tersebut 15 % berupa
sampah plastik atau sejumlah 28,4
ribu ton sampah plastik per hari
(Falevi, 2012). Sampah plastik akan
berdampak negatif terhadap
lingkugan karena tidak dapat terurai
dengan cepat, dan dapat nenurunkan
kesuburan tanah. Sampah plastik
yang dibuang sembarangan juga
dapan menyumbat saluran drainase,
selokan dan sungai sehingga bisa
menyaebabkan banjir. Sampah
plastik yang dibakar bisa
mengeluarkan zat-zat berbahaya
bagi kesehatan manusia.
Semakin meningkatnya sampah
plastik ini akan menjadi masalah
serius bila tida dicari
penyelesaiannya. Penanganan
sampah plastik yang populer saat ini
adalah dengan 3R ( Reuse, Reduce,
Recycle ). Reause adalah memakai
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 5||
berulangkali barang – barang yang
terbuat dari plastik. Reduce adalah
mengurangi pembelian atau
penggunaan barang – barang dari
plastik, terutama barang-barang
yang sekali pakai. Recycle adalah
mendaurulang barang – barang yang
terbuat dari plastik.
Penelitian ini bertujuan untuk
memahami potensi konversi sampah
plastik dengan katalis menjadi
produk bahan bakar berkwalitas
untuk dikembangkan, maka perlu
dicari data – data kinetika pyrolisis
dan penentuan kondisi operasi yang
sesuai.
Terdapat dua jenis proses pyrolisis yaitu:
Thermal Cracking
Thermal Cracking adalah proses
pyrolisis dengan cara memanaskan
bahan polimer tanpa oksigen. Proses
ini biasanya dilakukan pada
temperatur antara 350 ˚C sampai 900
˚C. Dari proses ini menghasilkan
arang, minyak dari kondensasi gas
seperti parafin, iso parafin, olefin,
naphthene, dan aroatic, serta gas yang
memang tidak bisa terkondensasi.
Hidro Cracking
Hidro Cracking adalah proses
cracking dengan mereaksikan plastik
dengan hidrogen didalam wadah
tertutup yang dilengkapi dengan
pengaduk pada temperatur antara 432
– 673 k dan tekanan hidrogen 3 – 10
Mpa. Dalam proses hydro cracking ini
dibantu dengan katalis. Untuk
membantu pencampuran dan reaksi
biasanya digunakan bahan pelarut satu
methyl naphtalene, tetralin dan
decalin. Beberapa katalis yang sudah
diteliti antara lain alumunia,
amorphous, amorphous silika
alumunia, zeolite dan sulphate
zirconia.
Bajus dan Hajevoka, (2010), melakukan
penelitian tentang pengolahan campuran
tujuh jenis plastik menjadi minyak dengan
metode thermal cracking,tujuh jenis plastik
yang digunakan dalam penelitian ini dan
komposisinya dalam persen berat adalah
HDPE, (34,6 %), LDPE (17,3 %), LLPE
(17,3 %), PP (9,6 %), PS (9,6 %), PET (10,6
%), dan PVC (1,1 %). Penelitian ini
menggunakan batch reactor dengan
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 6||
temperatur dari 350 sampai 500 ˚C. Dari
penelitian ini diketahui bahwa thermal
cracking pada campuran tujuh jenis plastik
akan menghasilkan produk yang berupa gas,
minyak dan sisa berupa padatan. Adanya
plastik jenis PS, PVC, dan PET dalam
campuran plastik yang diproses akan
meningkatkan terbentuknya karbon
monoksida dan karbon dioksida didalam
produk gasnya dan menambah kadar
benzene, toluene, xylene, styrene didalam
produk minyaknya.
Bosodi dan kawan kawan,(2011),
melakukan penelitian tentang pyrolisis
terhadap plastik yang terkontaminasi untuk
memperoleh senyawa hydro carbon.
pyrolisis dilakukan didalam rektor tabung,
dengan pemasukan material plastik secara
kontinyu. Plastik yang diproses ada dua
macam, yaitu HDPE, dalam kondisi bersih
dan HDPE yang terkontaminasi banyak
pelumas. Dalam penelitian ini temperatur
pyrolysis 500 ˚C. Pyrolisis dilakukan
dengan katalis (thermo – catalytic pyrolysis)
dan tanpa katalis (thermal pyrolisis).
Tabel. 2.1. Nilai kalor plastik dan bahan
lainnya
Sumber : Das dan Pande, 2000
Tabel 2.2. Perbandingan sifat minyak dari
sampah plastik dan solar
Sifat Minyak dari
sampah
plastik
Solar
Densitas pada
30˚C, g/cc
0,793 0,83 s/d
0,88
Nilai kalor
Kj/kg
41858 46500
Vikositas
kinematis,cst
2,149 5
Cetane number 51 55
Flas point, ˚C 40 50
Fire point, ˚C 45 56
Kandungan
Sulfur, %
<0,002 <0,035
Material Nilai Kalor (MJ/kg)
Polyethyline 46,3
Polypropylene 46,4
Polyvinyl cloride 18,0
Polystyrene 41,4
Coal 24,3
Petrol 44,0
Diesel 43,0
Heavy fuel oil 41,1
Light fuel oil 41,9
LPG 46,1
Korosene 43,4
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 7||
Apabila proses pengolaha plastik
menjadi minyak maka perlu diterapkan dan
dilakukan penelitian, serta mengenai sumber
energi untuk proses pemanasannya.
Panda, (2011) menyampaikan bahwa hasil
dari proses cracking plastik ini dapat
digunakan sebagai bahan kimia atau bahan
bakar. Ada tiga macam proses craking yaitu
Hydro cracking, Thermal Cracking, dan
catalytic cracking.
Osueke dan Ofundu (2011) melakukan
penelitian konversi plastik low density
polyethilene (LDPE) menjadi minyak.
Proser konversi dilakukan dengan dua
metode, yaitu dengan thermal cracking dan
catalyst cracking. Pyrolysis dilakukan
didalam tabung stainless steel dipanaskan
dengan elemen pemanas listrik dengan
temperatur bervariasi antara 475 - 600 ˚C.
Kondenser dengan temperatur 30 – 35 ˚C,
digunakan untuk mengembungkan gas yang
terbentuk setelah plastik dipanaskan menjadi
minyak. Katalis yang digunakan pada
penelitian ini adalah silica alumina.
Sarker dan kawan kawan. (2012),
menyampaikan bahwa sampah plastik
(LDPE) diolah menjadi kerosin dengan
metode thermal cracking pada tekanan
atsmosfer dengan temperatur antara 150 ˚ C
dan 420 ˚C. Proses depolimerisasi dilakukan
tanpa menambahkan katalis. Dari penelitian
ini diperoleh hasil bahwa korosin yang
didapat sekitar 30 %. Bahan bakar yang
diperoleh dari proses ini mempunyai
kandungan sulfur yang rendah dan nilai
kalor yang baik.
Tamilkolundu dan Murugesan (2012),
melakukan penelitian dengan mengubah
sampah plastik jenis PVC menjadi bahan
bakar minyak. Bahan bakar minyak dari
plastik PVC ini ini mempunyai densitas 7 %
lebih tinggi dari solar. Demikian juga
dengan viskositasnya
Speight, (2013), menyampaikan bahwa
Cross – lingking atau reaksi sekunder
merupakan reaksi yang tidak diharapkan
akan dalam pembentukan tar. Karena pada
reaksi ini senyawa pembentu tar cenderung
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 8||
mengalami cracking pada suhu tinggi.
Hasilnya adalah pembentukan gas.
Speight, (2013), menyampaikan bahwa
dengan proses dekomposisi kimia material
dengan pemanasan tanpa adanya oksigen
pada suhu lebih dari 300 ˚C. Pada
umumnyaproses pyrolisis akan
menghasilkan char/padat, tar / cair dan gas.
Tar adalah cairan yang berwarna coklat
kehitaman yang terdiri dari senyawa –
senyawa alifatik, aromatik, alicyclic, dan
hiterocyclyc yang berpotesi sebagai bahan
bakarcair ataupun bahan baku kimia
industri.
Cheoreon Moon, dan kawan kawan (2013),
menyampaikan bahwapenambahan
biomassa tidak berdampak jelas kinerja
pembakaran batu bara kwalitas tinggi.
Menambahkan 10% biomassa untuk
campuran dapat meningkatkan
efisiensipembakaran batubarayang
berkualitas rendah. Dalam Co- pyrolysis
batubara kwalitas rendah dan biomassa,
penambahan biomassa 10% akan
meningkatkan pengapian dan menaikan
reaktivitas diwilayah reaksi yang mudah
menguap melalui efek sinergis.
Aprian Ramadhan P. Dan Munawar Ali
(2014), Menyampaikan bahwa
menggunakan reaktor dengan diameter 20
cm dan tinggi 40 cm, Pyrolysis
dilangsungkan pada temperatur 250- 420 ˚C
dan waktu reaksi selama 0 – 60 menit. Dari
semua variabel yang dipelajari suhu
memberi pengaruh yang paling nyata.
Konstanta kecepatan reaksi dipengaruhi oleh
suhu sesuai dengan persamaan Arrehinous.
Dengan nilai aktivasi energi 12145,4
cal/mole. Sesuai pernyataan westerterp dan
kawan kawan, nilai itu tidak terlalu jauh dari
104 kal/mol. Hal itu menunjukan reaksi
kimia yang berperan. Konversi volatile yang
dapat dicapai 80,2%, dan itu terjadi pada
waktu 60 menit dan suhu 420˚C.
A. Pengaruh waktu terhadap
penurunan massa plastik
Gambar 2.1. Pada gambar dibawah ini
terlihat,
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 9||
Sumber : Das dan Pande, 2000
B. Pengaruh Suhu Dalam
Penurunan Massa Plastik (HDPE)
Gambar 2.2 Pengaruh suhu dan waktu pada
Minyak yang dihasilkan (LDPE)
Sumber : Das dan Pande, 2000
Sutoyo dan M Imron Rosyidi (2014),
menyampaikan bahwa melalui pyrolysis
bahan plastik polyethylene dengan variasi
temperatur operasi antara 450 – 500 ˚C,
serta variasi massa dan jenis katalis Zeolite
Y dan Natural Zeolite. Selain itu variasi juga
dilakukan dengan pencampuran bahan PE
tersebut dengan jenis Polystyrene.
Polypropylene, Polyethylene, Terephthalane
Dan Other. Karakteristik char diketahui
melalui proximate test meliputi moisture
content,ash, volatile matter, dan fixed
carbon, nilai kalor diuji melalui bomb
colorimeter . Kwalitas pembakaran diuji
dalam furnace dengan temperatur dinding ±
230 ˚C dan aliran udara konstan 0,7 m/s,
serta diukur kadar emisinya. Permasalahan
nya adalah dalam amplikasi diketahui bahwa
dalam pembakaran briket tidak optimal,
ditandai periode pemanasan yang lama, serta
kadar CO yang berfariasi. Oleh karena itu
perlu dilakukan upaya optimasi kualitas
pembakaran yang akan dianalisa melalui
ujian ultimate dan efek porositas
Karakteristik Produk pyrolisis.
Karakteristik produk pyrolisis akan
dianalisa melalui data grafik laju proses
pyrolisis. Parameter yang berpengaruh pada
0
100
200
300
400
500
600
0 20 40 60 80
Mas
sa P
last
ik (
gr)
Waktu (menit)
T250C
T300C
T 350 C
T400 C
T 420 C
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 50 100
Min
yak
(MI)
Waktu (menit)
250˚C
300 ˚C
350˚C
400˚C
420˚C
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 10||
kecepatan reaksi pyrolisis mempunyai
hubungan yang sangat kompleks, sehingga
model matematispersamaan kecepatan
reaksi pyrolisis yang diformulasikan oleh
setiap peneliti selalu menunjukan rumusan
empiris yang berbeda.
E. Faktor - faktor atau kondisi
yang mempengaruhi proses pyrolisis
Waktu
Waktu berpengaruh pada produk yang
dihasilkan , karena semakin lama
waktuproses pyrolisis berlangsung, produk
yang dihasilkan (residu padat, tar, dan gas)
makin naik. Kenaikan itu sebatas sampai
dengan waktu tak hingga (Ʈ) yaitu waktu
yang diperluka sampai dengan hasil padatan
residu, tar dan gas mencapai konstan. Nilai
Ʈ dihitung sejak proses isotermal
berlangsung. Tetapi melebihi waktu optimal
maka karbon akan teroksidasi oleh oksogen
(terbakar)., menjadi karbondioksida dan abu.
Dengan mengambil anggapan bahwa reaksi
dekomposisi berlangsung secara progesif
atau seragam pada seluruh partikel, maka
persamaan kesepatan reaksi yang dinyatakan
dalam fraksi massa per satuan waktu adalah
dw/dt = - k (w – 𝑤∞)
(1)
dengan,
w = fraksi massa sampah, yang
dinyatakan dengan w = 𝑚𝑡 / 𝑚𝑡𝑜
𝑤∞ = fraksi residu padat pada saat t = ∞,
yang dinyatakan dengan 𝑤∞ = 𝑚∞
𝑚𝑡𝑜 = massa umpan saat awal pada suhu
isotermal
𝑚𝑡 = massa residu padat setiap saat
𝑚∞ = massa residu padat t = ∞ padasuhu
isotermal
n = orde reaksi
k = kantanta laju dekomposisi teramal.
Padasaat (t), fraksi volatile matter yang
terdekomposisi mencapai (𝑥𝑠) oleh Liliedahl
da Sjostrom (1994) didefinisikan sebagai
devolatilization degree yang nilainya adalah
:
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 11||
𝑥𝑠 = [𝑚𝑡𝑜 - 𝑚𝑡 ]/ [𝑚𝑡𝑜 - 𝑚𝑡 ]
(2)
Suhu
Suhu sangat berpengaruhi produk
yang dihasilkan karena sesuai dengan
persamaan Arhenius, suhu makin tinggi
nilainya konstanta dekomposisi termal
makin besar akibatnya laju pyrolisis
bertambah dan konversi naik, Pada proses
pyrolisis suhu rendah ( ˂700) dimulai
dengaqn suhu antara 225 – 275 ˚C . Untuk
itu, variasi percobaan agar reaksi pyrolisis
benar - benar telah terjadi maka diambil
kisaran suhu yang perlu dipelajari, yaitu
300-500 ˚C. Berdasarkan teorema Arrhenius
hubungan konstanta persamaan reaksi
dengan suhu absolut, adalah
k = 𝑘𝑜 .𝑒−𝐸/𝑅𝑇)
dengan,
k = Konstanta kecepatan reaksi
dekompsisi termal
𝑘𝑜 = Faktor tumbukan (faktor frekuensi)
E = Energi aktifasi(kal/gr.mol)
T = Suhu absolute (˚K)
R = Tetapan gas (1,987 kal/gr.mol ˚K)
Maka persamaan (1) dapat dinyatakan
dengan
dw/dt = -𝑘𝑜e 𝑒−𝐸/𝑅𝑇 (w-𝑤 )𝑛
(4)
jika kecepatan reaksi (4) mengikuti
persamaanreaksi orde satu, maka
dw/dt = -𝑘𝑜e 𝑒−𝐸/𝑅𝑇 (w-𝑤 )
Pada proses isotermal integrasi persamaan
(5) dengan keadaan batas antara t = 𝑡1
sampai dengan t = 𝑡2, diperoleh
In (𝑤1-�͚�) – In( 𝑤2-�͚�) = 𝑘0𝑒−𝐸/𝑅𝑇
(𝑡2 - 𝑡1)
Dengan pengertian kecepatan reaksi sama
dengan, kecepatan massa pembetukan hasil
(g/menit) per total massa yang dapat
terdevolatilisasi (𝑚𝑇), maka diperoleh :
𝑟ℎ = [1
𝑚𝑡𝑜 − 𝑚∞]
𝑑𝑚ℎ
𝑑𝑡
𝑟ℎ = 𝑘ℎ 𝑚ℎ−𝑚ℎ∞
𝑚𝑡𝑜−𝑚∞
[1
𝑚𝑡𝑜 − 𝑚∞]
𝑑𝑚ℎ
𝑑𝑡 = 𝑘ℎ
𝑚ℎ−𝑚ℎ∞
𝑚𝑡𝑜−𝑚∞
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 12||
Dengan,
𝑟ℎ = kecepatan reaksi pembentukan hasil
𝑘ℎ = konstanta kecepatan pembentukan
hasil
𝑚𝑇 = total massa yang dapat
terdevolatilisasi pada suhu isotermal
( 𝑚𝑡𝑜 − 𝑚𝑡)
𝑚ℎ = massa hasil padasetiap saat
𝑚ℎ𝑜 = massa hasil pada saat t = 0
𝑚ℎ∞ = massa hasil pada saat t = Ʈ pada
suhu isotermal
Penyelesaian persamaan (7) maka diperoleh
:
In (𝑚ℎ∞ - 𝑚ℎ) = In( 𝑚ℎ∞ -𝑚ℎ𝑜) -
𝑘ℎ.t (8)
Penerapan persamaan (8) jika digunakan
untuk menentukan konstanta laju
pembentukan tar (pyrolytic oil) dapat
ditulisakan :
In (𝑚𝑣∞ - 𝑚𝑣) = In( 𝑚𝑣∞ -𝑚𝑣𝑜) -
𝑘𝑣.t
Dengan,
𝑘ℎ = konstanta laju reaksi pembentukan
tar
𝑚𝑣 = massa hasil tar pada setiap saat t = t
𝑚𝑣𝑜 = massa hasil tar pada saat t = 0
𝑚𝑣∞ = massa hasil tar pada saat t = Ʈ
Dengan sifat kedua kelompok plastik
diatas, thermoplastik adalah jenis yang
memungkinkan untuk didaur ulang . Jenis
plastik yang dapat didaur ulang diberi kode
berupa nomor utuk memudahkan dalam
mengindentifikasi dan penggunaannya (lihat
Gambar 1 dan tabel 2).
Gambar. 2.3. Nomor Kode Plastik
Sumber : Das dan Pande, 2000
Data temperatur transisi dan temperatur
lebur plastik
Jenis
Bahan
Tm
(˚C)
Tg
(˚C)
Temperatur
kerja maks.
(˚C)
PP 168 5 80
HDPE 134 -110 82
LDPE 330 -115 Jenis
PA 260 50 PP
PET 250 70 HDPE
ABS 110 LDPE
PS 90 PA
PMMA 100 PET
PC 150 ABS
PVC 90 PS
Sumber : Budiyantoro, 2011
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 13||
ll. METODE
Dalam penelitian ini parameter
pyrolisis yang dikaji mencakup laju
pemanasan (hearing rate), temperatur
akhir dan waktu penahanan pirolisis
(holding time). Variasi kondisi operasi
pyrolisis yang dikaji dalam penelitian ini
adalah :
1. Laju pemanasan : 10 oC/menit, 15
oC/menit, dan 20
oC/menit
2. Temperatur pirolisis : 400 oC, 500
oC,
dan 600 oC.
3. Waktu penahanan : 10 menit, 20 menit,
dan 30 menit
Dalam penelitian ini ukuran partikel
dari sampel yang diuji dibuat konstan,
yakni dengan ukuran 5 mm x 5 mm.
Sampel katalis yang digunakan adalah
katalis jenis cair, sedangkan sampah plastik
yang digunakan adalah jenis PET yang
berasal dari berbagai botol bekas minuman.
Variasi campuran katalis dan sampah
plastik yang akan dikaji adalah 10% : 50%,
15% : 50%, dan 20% : 50%.
III. HASIL DAN KESIMPULAN
A. HASIL
Sampah plastik dengan laju
pemanasan 10 oC/menit
Hasil pyrolisis sampel sampah
campuran katalis dan sampah plastik
dengan laju pemanasan 10 oC/menit
dalam berbagai temperatur dapat dilihat
pada tabel berikut.
Dari tabel di atas dapat dibuat grafik
sebagai berikut :
Campuran katalis dan Sampah plastik
dengan laju pemanasan 15 o
C/menit
Hasil pyrolisis sampel sampah campuran
katalis dan sampah plastik dengan laju
Temperatur
Pyrolisis (oC)
Campuran 10% catalis dan 50% PL
Char (%) Tar (%) Gas (%)
400 18,6 45,7 34,6
500 14,8 46,4 37,4
600 11,2 47,8 39,7
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 14||
pemanasan 15 oC/menit dalam berbagai
temperatur dapat dilihat pada tabel berikut.
Dari tabel di atas dapat dibuat grafik sebagai
berikut :
Campuran katalis dan sampah
plastik dengan laju pemanasan 20
oC/menit
Hasil pyrolisis sampel sampah campuran
katalis dan sampah plastik dengan laju
pemanasan 20 oC/menit dalam berbagai
temperatur dapat dilihat pada tabel berikut.
Dari tabel di atas dapat dibuat grafik sebagai
berikut:
Dari tabel di atas dapat dibuat grafik
sebagai berikut :
Kesimpulan
Dari hasil analsis yang telah dilakukan,
maka dapat disimpulkan hal-hal sebagai
berikut :
1. Produk pyrolisis fraksi cair maksimum
diperoleh pada campuran 10% Plastik
dan 50 % katalis pada temperatur 600 oC
laju pemnasan 20 oC/menit, sementara
produk pyrolisis fraksi gas diperoleh
pada campuran 20% k a t a l i s dan 50%
sampah plastik pada temperatur 600 oC
laju pemnasan 20 oC/menit
Temperatur
Pirolisis (oC)
Campuran 10% katalis dan
50% PL
Char (%) Tar (%) Gas (%)
400 17,2 44,8 35,7
500 14,3 45,2 38,6
600 12,5 46,6 40,3
Temperatur
Pyrolisis (oC)
Campuran 10% katalis dan 50% PL
Char (%) Tar (%) Gas (%)
400 16,8 44,6 36,9
500 13,5 45,4 39,7
600 12,2 46,8 40,6
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 15||
DAFTAR PUSTAKA
Aprian, Ramadhan P., dan Ali Munawar,
2012, Pengolahan Sampah Plastik
menjadi Minyak Menggunakan
Proses Pirolisis, Envirotek: Jurnal
Ilmiah Teknik Lingkungan, 4(1),
Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan, UPN Jatim.
Bajus, M. Dan Hajevoka, E., 2010, Thermal
Craking of The Model Seven
Componen Mixwd Plastics into
Oils/Waxes, Protoleum & Coal 52
(3) 164 – 172, Slovak University
of Technologi, Bratislava, Slovakia
Budiyantoro, d.,2011, Thermoplastik dalam
Industri, Teknika
Media, Surakarta
Das, S. Dan Prade, S., 2007, Pyrolysis and
Catalytic Cracking of Municipal
Plastic Waste for Recovery of
Gasoline Range Hydrocarbons, Thesis
Falevi, M.R., 2012, Sampah Plastik
(file:///I:/Artikel%20plastic%20to%20o
il/twit-sampah-plastik.html)
Kurniawan, A., 2011, Mengenal Kode Kemasan
Plastik yang Aman dan Tidak
http://ngeblogging.wordpress.
com/2012/06/14/mengenal-
kodekemasan-plastik-yang-aman-dan-
tidak/,
Nurcahyo, I.F., 2005, Uji aktivitas dan
regenerasi katalis NiPd(4:1)/Zeolit
alam aktif untuk hidrorengkah
sampah plastik polipropilena
menjadi fraksi bensin dengan sistem
semi alir, Thesis Ilmu Kimia
Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta
Osueke dan Ofundu, 2011, Conversion
ofWaste Plastics (Polyethylene) to Fuel
by Means of Pyrolysis, (IJAEST)
International Journal of Advanced
Engineering Sciences
andTechnologies, Vol. No. 4, Issue
No. 1,021 – 024
Panda, A.K., 2011, Studies on Process
Optimization for Production of Liquid
Fuels from Waste Plastics, Thesis,
Chemical Engineering Department
National Institute of Technology
Rourkela
Rodiansono, Trisunaryanti, W.,dan
Triyono,2007, Pembuatan, dan Uji
Aktivitas Kualitas NiMo/Z pada
Reaksi Hidrorengkah Fraksi Sampah
Plastic menjadi Fraksi Bensin,
Berkala MIPA,17,2
Sarker, M., Rashid, M.M., Rahman, M.S.,
dan Molla, M., 2012, Envirnmentally
Harmful Low Density Waste Plastic
Conversion into Kerosene Grade Fuel,
Jurnal of Environmental Protection, 2012, 3,
700-708.
Speight, 2013, Gasification for Syntetic Fuel
Production Fundamentals,
Processes, Thesis Applications
Woodhead Publishing Series In Energi
: No 69
Sutoyo M Imron Rosyidi, 2014. Optimasi
Kualitas Pembakaran Briket Char
Produk Pyrolisis Limbah Plastik
Melalui Pengkajian Ultimate dan
Efek Porositas
https://publikasiilmiah.ums.ac.id/bits
tream/handle/11617/5541/1.Sutoyo.p
df?sequence=1&isAllowed=y
Online 25 Jan 2017
Tamilkolundu, S. dan Murugesan, C., 2012,
The Evaluation of blend of Waste
Plastic Oil-Diesel fuel for use as
alternate fuel for transportation, 2nd
International Conference on
Artikel Skripsi
Universitas Nusantara PGRI Kediri
Andri Heru Kiswanto| 12.1.03.01.0006
FT – Teknik Mesin
simki.unpkediri.ac.id
|| 16||
Chemical, Ecology and
Environmental Sciences
(ICCEES'2012) Singapore April 28-
29, 2012
UNEP (United Nations Environment
Programme), 2009, Converting Waste `
Plastics Into a Resource, Division of
Technology, Industry and Economics
International Environmental Technology
Centre, Osaka/Shiga